本發明涉及機床領域，特別是涉及一種異形外圓磨床。

背景技術：

現有的磨床整體工作頭裝置不能沿工件徑向方向移動，只有沿工件軸向移動，這種結構只能研磨工件圓柱形、圓錐形或其他形狀素線展成的外表面和軸肩端面，對于零件形狀特殊的，不規則的，如橢圓、多邊形、凸輪就沒有辦法進行研磨。

技術實現要素：

基于此，有必要針對現有的磨床對形狀特殊、不規則的零件無法研磨的問題，提供一種異形外圓磨床。

一種異形外圓磨床，異形外圓磨床包括機座，機座上設有相對機座的Z向活動設置的砂輪頭裝置和相對機座的X向活動設置的工作頭裝置，X向與Z向垂直。

工作頭裝置設有用于夾持零件沿Z向延伸的夾持部和用于驅動夾持的零件旋轉的旋轉部，砂輪頭裝置設置于工作頭裝置靠近夾持部一側。

進一步地，工作頭裝置包括主軸底座和主軸工作臺，夾持部和旋轉部均設置于主軸工作臺上。

主軸底座固定在機座上，主軸工作臺與主軸底座通過滑軌連接，并在第一驅動裝置的驅動下相對主軸底座滑動。

進一步地，第一驅動裝置為直線電機，直線電機設置于主軸工作臺與主軸底座之間。

進一步地，夾持部為三爪卡盤，旋轉部的驅源部為DD電機。

進一步地，砂輪頭裝置包括砂輪底座和砂輪工作臺，砂輪工作臺上設有磨頭。

砂輪底座固定在機座上，砂輪工作臺與砂輪底座通過滑軌連接，并在第二驅動裝置的驅動下相對砂輪底座滑動。

進一步地，第二驅動裝置為直線電機，直線電機設置于砂輪工作臺與砂輪底座之間。

進一步地，主軸工作臺上設有相對其轉動設置的工作臺主軸座，夾持部和旋轉部均設置于上，工作臺主軸座設有測定轉動角度的標尺。

砂輪工作臺上設有相對其轉動設置的砂輪主軸座，砂輪設置于上，砂輪臺主軸座設有測定轉動角度的標尺。

進一步地，工作頭裝置上還設有測量裝置。

進一步地，異形外圓磨床還包括修刀座。

進一步地，砂輪頭裝置為方體結構。

上述異形外圓磨床，工作頭裝置可夾持零件沿X軸方向移動，砂輪頭裝置可沿Z軸方向移動，使得零件既可在徑向相對砂輪頭裝置移動又可在軸向相對其移動，改變了傳統工件移動砂輪進給研磨的結構形式。該設計使得砂輪頭裝置可對零件各位置進行加工，因而可對形狀特殊、不規則的零件進行研磨。上述異形外圓磨床，可對多種形狀的零件進行加工，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為一實施方式的異形外圓磨床的結構示意圖；

圖2為一實施方式的異形外圓磨床的另一視角結構示意圖。

附圖標記說明：100、機座；200、砂輪頭裝置；300、工作頭裝置；400、滑軌；500、第一驅動裝置；600、第二驅動裝置；210、砂輪底座；220、砂輪工作臺；230、磨頭；250、砂輪主軸座；260、測量裝置；270、修刀座；310、夾持部；320、旋轉部；330、主軸底座；340、主軸工作臺；350、工作臺主軸座。

具體實施方式

參照圖1~2，一種異形外圓磨床，異形外圓磨床包括機座100，機座100上設有相對機座100的Z向活動設置的砂輪頭裝置200和相對機座100的X向活動設置的工作頭裝置300，X向與Z向垂直。工作頭裝置300設有用于夾持零件沿Z向延伸的夾持部310和用于驅動夾持的零件旋轉的旋轉部320，砂輪頭裝置200設置于工作頭裝置300靠近夾持部310一側。

機座100的X向和Z向為便于描述異形外圓磨床各結果的相對位置關系人為設定。如可將機座100的寬度方向設置為X向，長度方向設置為Z向，當然也可將二者調換，或者根據需要另外規定X向和Z向，只要保證X向和Z向垂直即可。

零件裝夾在工作頭裝置300上，可跟隨工作頭裝置300沿X向運動。零件的裝夾方向和工作頭裝置300運動方向不同。零件為沿Z向裝夾在工作頭裝置300上。砂輪頭裝置200設置于工作頭裝置300靠近夾持部310一側，砂輪頭裝置200可沿Z向運動。工作頭裝置300和砂輪頭裝置200配合運動，可使得零件既可在徑向相對砂輪頭裝置200移動又可在軸向相對其移動。可根據零件的形狀和規格，調整工作頭裝置300和砂輪頭裝置200的位置，以控制零件和砂輪頭裝置200的磨頭230的相對位置實現研磨加工。

需要研磨的異形零件由夾持部310夾持，校準同心度，準備工作完成后，工作頭裝置300攜帶零件沿X向靠近到達合適位置待命。砂輪頭裝置200沿Z向運動，驅動砂輪運轉，到達靠近異形零件位置。旋轉部320帶動零件旋轉，往砂輪靠近，達到研磨條件后開始研磨。異形外圓磨床對異形零件具有很大的優勢，橢圓、凸輪、多邊形、偏心軸均可一次成形磨削完成加工，且精度高，光潔度好，加工時間短。

上述異形外圓磨床，工作頭裝置300可夾持零件沿X軸方向移動，砂輪頭裝置200可沿Z軸方向移動，使得零件既可在徑向相對砂輪頭裝置200移動又可在軸向相對其移動，改變了傳統工件移動砂輪進給研磨的結構形式。該設計使得砂輪頭裝置200可對零件各位置進行加工，因而可對形狀特殊、不規則的零件進行研磨。上述異形外圓磨床，可對多種形狀的零件進行加工，適用范圍廣。

進一步地，參照圖1~2，工作頭裝置300包括主軸底座330和主軸工作臺340，夾持部310和旋轉部320均設置于主軸工作臺340上。主軸底座330固定在機座100上，主軸工作臺340與主軸底座330通過滑軌400連接，并在第一驅動裝置500的驅動下相對主軸底座330滑動。

第一驅動裝置500控制主軸工作臺340相對主軸底座330滑動，使得夾持部310可相對主軸底座330的延伸方向X向往復運動。滑軌400的設置使得二者之間滑動順暢，有利于提高加工精密度。滑軌400優選為線軌滑塊，線軌滑塊滑動更為順暢。

進一步地，參照圖1~2，第一驅動裝置500為直線電機，直線電機設置于主軸工作臺340與主軸底座330之間。

傳統磨床的進給驅動是采用伺服電機驅動，并由絲桿傳動。由于絲桿傳動有間隙，需要調試并補償間隙值，當絲桿需要反轉時，伺服電機會有短時間的停頓，因而定位精度低。主軸工作臺340進給驅動由直線電機驅動，直線電機運行穩定，可靠，重復定位精度高，具有非常高的響應速度，且運行摩擦力非常小，提高了加工的精密度。并且采用直線電機，工作頭裝置300結構簡單，但安裝精度高。

進一步地，參照圖1~2，夾持部310為三爪卡盤，旋轉部320的驅源部為DD電機。DD電機扭矩大，分度精度高，旋轉精度達到秒。三爪卡盤間接由DD電機驅動，旋轉精度高，線速度可控，并且夾持穩固。

進一步地，參照圖1~2，砂輪頭裝置200包括砂輪底座210和砂輪工作臺220，砂輪工作臺220上設有磨頭230。砂輪底座210固定在機座100上，砂輪工作臺220與砂輪底座210通過滑軌400連接，并在第二驅動裝置600的驅動下相對砂輪底座210滑動。

第二驅動裝置600控制砂輪工作臺220相對主軸底座330滑動，使得砂輪工作臺220可相對砂輪底座210的延伸方向Z向往復運動。滑軌400的設置使得二者之間滑動順暢，有利于提高加工精密度。滑軌400優選為線軌滑塊，線軌滑塊滑動更為順暢。工作頭底座與砂輪頭底座均安裝在本體上，機座100可為磨削零件時提供足購的支撐。

進一步地，參照圖1~2，第二驅動裝置600為直線電機，直線電機設置于砂輪工作臺220與砂輪底座210之間。

傳統磨床的進給驅動是采用伺服電機驅動，并由絲桿傳動。由于絲桿傳動有間隙，需要調試并補償間隙值，當絲桿需要反轉時，伺服電機會有短時間的停頓，因而定位精度低。砂輪工作臺220進給驅動由直線電機驅動，直線電機運行穩定，可靠，重復定位精度高，具有非常高的響應速度，且運行摩擦力非常小，提高了加工的精密度。并且采用直線電機，砂輪工作臺220結構簡單，但安裝精度高。

進一步地，參照圖1~2，主軸工作臺340上設有相對其轉動設置的工作臺主軸座350，夾持部310和旋轉部320均設置于上，工作臺主軸座350設有測定轉動角度的標尺。砂輪工作臺220上設有相對其轉動設置的砂輪主軸座250，砂輪設置于上，砂輪臺主軸座設有測定轉動角度的標尺。標尺的設置可精確測量零件和砂輪的旋轉分度精度，從而提高加工精度。

進一步地，參照圖1~2，工作頭裝置300上還設有測量裝置260。測量裝置260可提高異形外圓磨床的加工密度，為異形外圓磨床的自動化奠定了基礎。

進一步地，參照圖1~2，異形外圓磨床還包括修刀座270。修刀座270可對砂輪進行修整，使得砂輪的研磨效果更好，從而提高了加工精度。

進一步地，參照圖1~2，砂輪頭裝置200為方體結構，從而減小了設備占用空間。此外，異形外圓磨床采用的控制系統操作方便，安裝維護也非常方便，具有豐富的便捷連接插口。系統具有二次開發功能，可以將CAD圖形導入系統，系統會根據CAD圖形自動生成研磨程序，方便快捷，減少前期準備時間。

本發明的工作原理：

上述異形外圓磨床，工作頭裝置300可夾持零件沿X軸方向移動，砂輪頭裝置200可沿Z軸方向移動，使得零件既可在徑向相對砂輪頭裝置200移動又可在軸向相對其移動，改變了傳統工件移動砂輪進給研磨的結構形式。該設計使得砂輪頭裝置200可對零件各位置進行加工，因而可對形狀特殊、不規則的零件進行研磨。上述異形外圓磨床，可對多種形狀的零件進行加工，適用范圍廣。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。